數(shù)字電子時(shí)鐘硬件電路設(shè)計(jì)

1、華東交通大學(xué)理工學(xué)院所屬課程名稱1 1目分院專業(yè)班級學(xué)號(hào)學(xué)生姓名指導(dǎo)教師硬件電路設(shè)計(jì)數(shù)字電子時(shí)鐘電信分院電氣(6)班201102104702013年6月摘 要在生活中的各種場合經(jīng)常要用到電子鐘，現(xiàn)代電子技術(shù)的飛躍發(fā)展，各類智能化產(chǎn) 品相應(yīng)而出，數(shù)字電路具有電路簡單、可靠性高、成木低等優(yōu)點(diǎn)，木設(shè)計(jì)就以數(shù)字電路 為核心設(shè)計(jì)智能電子鐘。數(shù)字鐘是采用數(shù)字電路實(shí)現(xiàn)對時(shí)，分，秒數(shù)字顯示的計(jì)時(shí)裝置，廣泛用丁個(gè)人家庭，車 站，碼頭辦公室等公共場所，成為人們口常生活中不可少的必需品,由于數(shù)字集成電路的 發(fā)展和石英晶體振蕩器的廣泛應(yīng)用，使得數(shù)字鐘的精度，運(yùn)運(yùn)超過老式鐘表，鐘表的數(shù)字 化給人們生產(chǎn)生活帶來了極大的方

2、便，而且大大地?cái)U(kuò)展了鐘表原先的報(bào)吋功能。因此 研究數(shù)字鐘及擴(kuò)大其應(yīng)用，有著非常現(xiàn)實(shí)的意義。本設(shè)計(jì)電路由計(jì)時(shí)電路、動(dòng)態(tài)顯示電 路、控制電路、顯示電路等部分組成，在數(shù)碼管上顯示24小時(shí)計(jì)時(shí)的時(shí)刻，具冇清零、 保持、校時(shí)、報(bào)時(shí)的功能，并在此基礎(chǔ)上增加了星期顯示的功能。數(shù)字鐘計(jì)時(shí)的標(biāo)準(zhǔn)信號(hào)應(yīng)該是頻率相當(dāng)穩(wěn)定的1hz秒脈沖，所以要設(shè)置標(biāo)準(zhǔn)吋間 源。數(shù)字鐘計(jì)吋周期是24小吋，因此必須設(shè)置24小吋計(jì)數(shù)器，應(yīng)由模為60的秒計(jì)數(shù) 器和分計(jì)數(shù)器及模為24的時(shí)計(jì)數(shù)器組成，秒、分、時(shí)由七段數(shù)碼管顯示。為使數(shù)字鐘 走時(shí)與標(biāo)準(zhǔn)時(shí)間一致，校時(shí)電路是必不可少的。設(shè)計(jì)屮采用開關(guān)控制校時(shí)直接用秒脈沖 先后對“時(shí)"，“分

3、十?dāng)?shù)器進(jìn)行校時(shí)操作。能進(jìn)行整點(diǎn)報(bào)時(shí)，在從59分50秒開始，每隔 2秒鐘發(fā)出一次“嘟,啲信號(hào)，連續(xù)五次，此信號(hào)結(jié)束即達(dá)到正點(diǎn)。關(guān)鍵字振蕩器分頻器譯碼器計(jì)數(shù)器校吋電路報(bào)吋電路1設(shè)計(jì)目的意義32在線編程電路和實(shí)物圖53設(shè)計(jì)方案1131 設(shè)計(jì)、調(diào)試要點(diǎn) 113.2設(shè)計(jì)原理 124功能分析125. 課程設(shè)計(jì)的收獲、體會(huì)和建議136.參考文獻(xiàn)151設(shè)計(jì)任務(wù)設(shè)計(jì)制作一個(gè)數(shù)字電子鐘。1.1課程性質(zhì)數(shù)字邏輯課程設(shè)計(jì)1.2課程目的數(shù)字鐘是一種用數(shù)字電路技術(shù)實(shí)現(xiàn)時(shí)、分、秒計(jì)時(shí)的裝置，與機(jī)械式時(shí)鐘相比具有 更高的準(zhǔn)確性和直觀性，且無機(jī)械裝置，具有更長的使用壽命，因此得到了廣泛的使用。 數(shù)字鐘從原理上講是一種典型的數(shù)字

4、電路，其屮包括了組合邏輯電路和吋序電路。因此，我們此次設(shè)計(jì)與制作數(shù)字鐘就是為了了解數(shù)字鐘的原理，從而學(xué)會(huì)制作數(shù)字 鐘，由數(shù)字鐘的制作過程進(jìn)一步了解各種屮小規(guī)模集成電路的引腳的安排和各芯片的邏 輯功能及使用方法，再通過使用proteus仿真技術(shù)，實(shí)際運(yùn)用能力，獨(dú)立完整地設(shè)計(jì)具 有一定功能的電子電路。1.3設(shè)計(jì)要求1. 3. 1設(shè)計(jì)指標(biāo)(1) 時(shí)間計(jì)數(shù)電路釆用24進(jìn)制，從00開始到23后再回到00；(2) 各用2位數(shù)碼管顯示時(shí)、分、秒；(3) 具有手動(dòng)校時(shí)、校分功能，可以分別對時(shí)、分進(jìn)行單獨(dú)校正；(4) 計(jì)吋過程具有報(bào)吋功能，當(dāng)時(shí)間到達(dá)整點(diǎn)前10秒開始，蜂鳴器響1秒停1秒地響5 次；1.3.2設(shè)計(jì)

5、相關(guān)提示(1) 為了保證計(jì)時(shí)的穩(wěn)定及準(zhǔn)確，須由晶體振蕩器提供時(shí)間基準(zhǔn)信號(hào)；(2) 數(shù)字鐘出振蕩器、計(jì)數(shù)器、譯碼器和顯示器電路所組成；(3) 振蕩器產(chǎn)生的吋鐘信號(hào)經(jīng)過分頻器形成1秒信號(hào)，秒信號(hào)輸入計(jì)數(shù)器進(jìn)行計(jì)數(shù)， 并把累計(jì)結(jié)果以“時(shí)”、“分”、“秒”的數(shù)字顯示出來。14方案對比方案一：(1) 采用晶體振蕩器晶體振蕩器電路給數(shù)字鐘提供一個(gè)頻率穩(wěn)定準(zhǔn)確的32768hz的方波信號(hào)，可保證 數(shù)字鐘的走時(shí)準(zhǔn)確及穩(wěn)定。(2) 用cd4060計(jì)數(shù)作分頻器數(shù)字鐘的晶體振蕩器輸出頻率較高，為了得到1hz的秒信號(hào)輸入，需要對振蕩器 的輸出信號(hào)進(jìn)行分頻ocd4060在數(shù)字集成電路屮可實(shí)現(xiàn)的分頻次數(shù)最高，而且cd406

6、0 還包含振蕩電路所需的非門，使用更為方便。cd4060計(jì)數(shù)為14級2進(jìn)制計(jì)數(shù)器，可 以將32768hz的信號(hào)分頻為2h乙其次cd4060的時(shí)鐘輸入端兩個(gè)串接的非門，因此 可以直接實(shí)現(xiàn)振蕩和分頻的功能。(3) 采用74ls90做計(jì)時(shí)器方案二(1) 采用555構(gòu)成的多偕振蕩電路振蕩器電路選用555構(gòu)成的多偕振蕩器，設(shè)振蕩頻率f=1000h乙其中的電位器可 以微調(diào)振蕩器的輸出頻率。(2) 用74ls90作分頻器通常實(shí)現(xiàn)分頻器的電路是計(jì)數(shù)器電路，一般采用多級10進(jìn)制計(jì)數(shù)器來實(shí)現(xiàn)。分頻 器的功能有兩個(gè)：一是產(chǎn)生標(biāo)準(zhǔn)秒脈沖信號(hào)；二是提供功能擴(kuò)展電路所需的信號(hào)。選用 中規(guī)模集成電路74ls90可以完成以上

7、功能。如圖所示，將3片74ls90級聯(lián)，每片為 1/10分頻，三片級聯(lián)正好獲得1hz的標(biāo)準(zhǔn)秒脈沖。(3) 采用74ls90做計(jì)時(shí)器比較：秒信號(hào)發(fā)生器是數(shù)字電子鐘的核心部分，它的精度和穩(wěn)度決定了數(shù)字鐘的質(zhì)量, 而由于用555組成的頻率發(fā)生器電路不穩(wěn)定，而相對方案一而言，電路較為復(fù)雜，所以 我們采用方案一：二十四進(jìn)制電路和六十進(jìn)制電路都是用兩個(gè)74ls90組，七進(jìn)制電路 同樣用一個(gè)74ls90,輸入方波信號(hào)是用晶體振蕩器提供，譯碼驅(qū)動(dòng)器是用cd451u分 頻器采用一片cd4060和一片74ls90組成，分頻后輸出1hz的方波信號(hào)。如圖1所示。2數(shù)字電子鐘系統(tǒng)設(shè)計(jì)2. 1數(shù)字鐘的構(gòu)成數(shù)字電子鐘由基準(zhǔn)

8、頻率源、分頻器、計(jì)數(shù)器、譯碼顯示張動(dòng)器、數(shù)字顯示器和校準(zhǔn) 電路等六部分組成。如圖1所示。圖1數(shù)字鐘的組成框圖2. 1. 1晶體振蕩器電路晶體振蕩器電路給數(shù)字鐘提供一個(gè)頻率穩(wěn)定準(zhǔn)確的32768hz的方波信號(hào)，此外還有 一校正電容可以對溫度進(jìn)行補(bǔ)償，以捉高頻率準(zhǔn)確度和穩(wěn)定度，使穩(wěn)定度優(yōu)于10'4,可 保證數(shù)字鐘的走吋準(zhǔn)確及穩(wěn)定。不管是指針式的電子鐘還是數(shù)字顯示的電子鐘都使用了 晶體振蕩器電路。由于晶體具有較高的頻率穩(wěn)定性及準(zhǔn)確性，從而保證了輸出頻率的穩(wěn) 定和準(zhǔn)確。2. 1. 2分頻器電路分頻器電路將32768hz的高頻方波信號(hào)經(jīng)32768 ( 215 )次分頻后得到1hz的方波 信號(hào)供秒計(jì)

9、數(shù)器進(jìn)行計(jì)數(shù)。分頻器實(shí)際上也就是計(jì)數(shù)器。2. 1. 3時(shí)間計(jì)數(shù)器電路吋間計(jì)數(shù)電路由秒個(gè)位和秒十位計(jì)數(shù)器、分個(gè)位和分十位計(jì)數(shù)器、吋個(gè)位和時(shí)十位 計(jì)數(shù)器及星期計(jì)數(shù)器電路構(gòu)成，其屮秒個(gè)位和秒十位計(jì)數(shù)器、分個(gè)位和分t位計(jì)數(shù)器為 60進(jìn)制計(jì)數(shù)器，時(shí)個(gè)位和時(shí)十位計(jì)數(shù)器為24進(jìn)制計(jì)數(shù)器，星期計(jì)數(shù)器為7進(jìn)制計(jì)數(shù)器。 2. 1. 4譯碼驅(qū)動(dòng)電路譯碼驅(qū)動(dòng)電路將計(jì)數(shù)器輸出的8421 bcd碼轉(zhuǎn)換為數(shù)碼管需耍的邏輯狀態(tài)，并且為 保證數(shù)碼管正常工作提供足夠的工作電流。2.1.5數(shù)碼管數(shù)碼管通常有發(fā)光二極管（led）數(shù)碼管和液晶（lcd）數(shù)碼管，本設(shè)計(jì)提供的為 led數(shù)碼管。2.2數(shù)字鐘的工作原理2. 2. 1晶體振蕩器

10、電路由圖2所示，電路通過cmos非門構(gòu)成的輸出為方波的數(shù)字式晶體振蕩電路。這個(gè)電路中，cmos非門u與晶體、電容和電阻構(gòu)成晶休振蕩器電路，u2實(shí)現(xiàn)整 形功能，將振蕩器輸岀的近似丁正弦波的波形轉(zhuǎn)換為較理想的方波。輸出反饋電阻r. 為非門提供偏置，使電路工作于放大區(qū)域，即非門的功能近似于一個(gè)高增益的反相放大 器。電容ci、c2與晶體構(gòu)成一個(gè)諧振型網(wǎng)絡(luò)，完成對振蕩頻率的控制功能，同吋提供 了一個(gè)180度相移，從而和非門構(gòu)成一個(gè)正反饋網(wǎng)絡(luò)，實(shí)現(xiàn)了振蕩器的功能。由于晶體 具有較高的頻率穩(wěn)定性及準(zhǔn)確性，從而保證了輸出頻率的穩(wěn)定和準(zhǔn)確。由于cmos電路的輸入阻抗極高，因此反饋電阻ri可選為1mq1omq。本

11、設(shè)計(jì)中取10mq,由于實(shí)驗(yàn)室提供的器件有限的關(guān)系，該電阻可由兩個(gè)22 mq的電 阻并聯(lián)而成。較高的反饋電阻冇利于提高振蕩頻率的穩(wěn)定性。至于電路中的電容均采用 可調(diào)電容，將其調(diào)至30pf。cl圖2晶體振蕩器電路2. 2. 2分頻器電路因?yàn)?，?shù)字鐘的晶體振蕩器輸出頻率較高，為了得到1 hz的秒信號(hào)輸入，需要對 振蕩器的輸出信號(hào)進(jìn)行分頻。通常實(shí)現(xiàn)分頻器的電路是計(jì)數(shù)器電路，一般采用多級2進(jìn) 制計(jì)數(shù)器來實(shí)現(xiàn)。將32768hz的振蕩信號(hào)分頻為1 hz的分頻倍數(shù)為32768 (215),即實(shí) 現(xiàn)該分頻功能的計(jì)數(shù)器相當(dāng)于15極2進(jìn)制計(jì)數(shù)器。這里用一個(gè)14級2進(jìn)制計(jì)數(shù)器和一 個(gè)1級2進(jìn)制計(jì)數(shù)器。本設(shè)計(jì)中采用cd

12、4060來構(gòu)成14級再通過一個(gè)74ls90來實(shí)現(xiàn)輸岀1hz的信號(hào)。 cd4060計(jì)數(shù)為14級2進(jìn)制計(jì)數(shù)器，可以將32768hz的信號(hào)分頻為2hz, cd4060的吋 鐘輸入端兩個(gè)串接的非門，因此可以直接實(shí)現(xiàn)振蕩和分頻的功能。由此可知用cd4060 和外加元件可構(gòu)成品體振蕩器，釆用32768hz品體振蕩器產(chǎn)生的32768hz的信號(hào)經(jīng) cd4060的14級分頻從q13送出2hz的信號(hào)(如卜圖3所示),送給74ls90的計(jì)數(shù)器中, 然后從qa端即可得到lfk的信號(hào)。7 5 d 61413152. 2. 3時(shí)間計(jì)數(shù)器電路時(shí)間計(jì)數(shù)單元有時(shí)計(jì)數(shù)、分計(jì)數(shù)、秒計(jì)數(shù)和星期計(jì)數(shù)等幾個(gè)部分。吋計(jì)數(shù)單元一般 為24進(jìn)

13、制計(jì)數(shù)器，其輸出為兩位8421 bcd碼形式；分計(jì)數(shù)和秒計(jì)數(shù)單元為60進(jìn)制計(jì) 數(shù)器，其輸出也為8421bcd碼；星期計(jì)數(shù)單元為7進(jìn)制計(jì)數(shù)器，其輸出也為8421bcd 碼形式。（1）60進(jìn)制計(jì)數(shù)秒”計(jì)數(shù)器電路與“分”計(jì)數(shù)器電路都是60進(jìn)制，它由一級10 進(jìn)制計(jì)數(shù)器和一級6進(jìn)制計(jì)數(shù)器連接構(gòu)成，如圖4所示，采用兩片屮規(guī)模集成電路 74ls90串接起來構(gòu)成的“秒”、“分”計(jì)數(shù)器。74ls04 74ls00lr端圖4 60進(jìn)制計(jì)數(shù)器i。是十進(jìn)制計(jì)數(shù)器，qdi作為十進(jìn)制的進(jìn)位信號(hào)，74ls90計(jì)數(shù)器是十進(jìn)制異步計(jì) 數(shù)器，用反饋歸零方法實(shí)現(xiàn)十進(jìn)制計(jì)數(shù)，ic2和與非門組成六進(jìn)制計(jì)數(shù)。74ls90是在 cp信號(hào)

14、的f降沿翻轉(zhuǎn)計(jì)數(shù),qa2和qc2相與0101的f降沿,作為“分”（“時(shí)”）計(jì)數(shù)器 的輸入信號(hào)。qb2和qc20110高電平1分別送到計(jì)數(shù)器的清零r（）（1，ro（2，74ls90內(nèi) 部的r（）和ro與非后清零而使計(jì)數(shù)器歸零，完成六進(jìn)制數(shù)。由此可見ic和ic?串 聯(lián)實(shí)現(xiàn)了六十進(jìn)制計(jì)數(shù)。（2）24進(jìn)制計(jì)數(shù)器：小時(shí)計(jì)數(shù)電路是由©和g組成的24進(jìn)制計(jì)數(shù)電路，如圖5所 /j i o當(dāng)“時(shí)”個(gè)位ic5計(jì)數(shù)輸入端cp5來到第10個(gè)觸發(fā)信號(hào)吋，ic5計(jì)數(shù)器復(fù)零，進(jìn)位 端qd5向ic6 “時(shí)”十位計(jì)數(shù)器輸出進(jìn)位信號(hào)，當(dāng)?shù)?4個(gè)“吋”（來自“分”計(jì)數(shù)器輸 出的進(jìn)位信號(hào)）脈沖到達(dá)時(shí)，ic5計(jì)數(shù)器的狀態(tài)為“

15、0100”，ic6計(jì)數(shù)器的狀態(tài)為“0010”, 此時(shí)“時(shí)”個(gè)位計(jì)數(shù)器的qc5和“時(shí)”十位計(jì)數(shù)器的qb6輸出為“1”。把它們分別送到 ic5和ic6計(jì)數(shù)器的清零端ro（1）和ro，通過7490內(nèi)部的r。和ro與非后清零，計(jì)數(shù)器復(fù)零，完成24進(jìn)制計(jì)數(shù)。的進(jìn)位信號(hào))圖5 24進(jìn)制計(jì)數(shù)器(3) 7進(jìn)制計(jì)數(shù)器：星期計(jì)數(shù)電路是由ic?構(gòu)成的7進(jìn)制計(jì)數(shù)電路。圖67進(jìn)制計(jì)數(shù)器2.2.4譯碼顯示電路選擇cd4511作為顯示譯碼電路；選擇led數(shù)碼管作為顯示單元電路。由cd4511把 輸進(jìn)來的二進(jìn)制信號(hào)翻譯成十進(jìn)制數(shù)字，再由數(shù)碼管顯示出來。計(jì)數(shù)器實(shí)現(xiàn)了對時(shí)間的 累計(jì)并以8421 bcd碼的形式輸送到cd4511芯

16、片，再由4511芯片把bcd碼轉(zhuǎn)變?yōu)槭M(jìn)制 數(shù)碼送到數(shù)碼管中顯示出來。如圖7所示。圖7二十四進(jìn)制計(jì)數(shù)電路和六十進(jìn)制計(jì)數(shù)電路3設(shè)計(jì)方案 3. 1設(shè)計(jì)、調(diào)試要點(diǎn)組裝電子鐘，注意，器件管腳的連接一定要準(zhǔn)確，“懸空端”、“清0端”、“置1端” 要正確處理，調(diào)試步驟和方法如下：(1) 可以先將系統(tǒng)劃分為振蕩器、計(jì)數(shù)器、分頻器、譯碼顯示等部分，對它們分別進(jìn) 行設(shè)計(jì)與調(diào)試，最后聯(lián)機(jī)統(tǒng)調(diào)。(2) 各部件設(shè)計(jì)安裝完畢后，用示波器或頻率計(jì)觀察石英晶體振蕩器的輸出頻率，晶 振輸出頻率應(yīng)為4mhz。(3) 將頻率為4mhz的脈沖信號(hào)送入分頻器，用示波器或頻率計(jì)觀察分頻器的輸出頻 率是否達(dá)到設(shè)計(jì)要求。(4) 將頻率為1

17、hz的標(biāo)準(zhǔn)秒脈沖信號(hào)分別送入“時(shí)“分”、“秒”計(jì)數(shù)器，檢杳齊級計(jì) 數(shù)器的工作狀況。(5) 將合適的bcd碼分別送入各級譯碼顯示器的輸入端，檢查數(shù)碼顯示是否正確。各 部件調(diào)試正常后，進(jìn)行組裝聯(lián)調(diào)，檢查校準(zhǔn)電路是否可以實(shí)現(xiàn)快速校時(shí)，最后對系統(tǒng)進(jìn) 行微調(diào)。（6）當(dāng)分頻器和計(jì)數(shù)器調(diào)試止常后，觀察電了鐘是否止常地工作。3.2設(shè)計(jì)原理10uf 刑 10k x1 rstvcc202 p3.0pl.7193 p3. 1pl.6184 xtal2p1.5175 xtal1pl.4166 p3.2pl.3157 p3.3pl.2148 p3.4pl. 1139 f3.5p1.01210 vssp3.711ij4.

18、7k4.7kf3. 4+svo 時(shí)十位 :510z4.7kp3. 1時(shí)個(gè)位 分十位 分個(gè)位 秒十位 秒個(gè)位li i二ii匚口采用89c2051的六位時(shí)鐘電路4功能分析電了鐘功能1. 走時(shí)：默認(rèn)為走時(shí)狀態(tài)，按24小時(shí)制分別顯示“時(shí)時(shí)：分分：秒秒”，有四個(gè)秒點(diǎn)動(dòng)態(tài)顯示，時(shí) 間會(huì)按實(shí)際時(shí)間以秒為最少單位變化。2. 謀羌修正狀態(tài)：人家知道，即便是世界上最優(yōu)良正統(tǒng)的石英晶振，頻率也會(huì)冇偏羌，需要電容微 調(diào)校正頻率，不同的電容和負(fù)載會(huì)影響到頻率偏移。這種情況町能會(huì)使口誤差達(dá)到幾i 秒。當(dāng)然， 配備優(yōu)質(zhì)止品元件會(huì)使走時(shí)誤差小到幾秒，如果設(shè)計(jì)微調(diào)電容的話，就可以使每天的走時(shí)誤差小到1 秒以內(nèi)。但是，對于業(yè)余制

19、作來說，沒有更標(biāo)準(zhǔn)的測量設(shè)備來證明你的調(diào)試是剛剛好，不能測周期，不能測 頻率（普通的測最會(huì)改變電路工作參數(shù)帶來更人的測最謀旁）。而我們一般都會(huì)按電視臺(tái)的時(shí)間來做 對比，經(jīng)過了24小時(shí)，我的電了鐘究竟是快了？ ？還是慢了？ ？現(xiàn)在不用怕了，本電子鐘設(shè)計(jì)了誤差校正程序：如果你的電子鐘走一天會(huì)快1.6秒（或者慢0.8秒）, 那么，通過本電了鐘的誤差校正設(shè)置，可以在一天中不知不覺的減慢1.6秒（或者加快0.8秒）。因此, 本電子鐘理論上可以做到h謀差小于0.2秒，當(dāng)然，具體的過程和效果還需要大家去操作和證明。誤差校正方法：在鬧時(shí)調(diào)整狀態(tài)下，再長按k1 （或k2、k3）兩秒鐘以上，時(shí)位、分位會(huì)變成“一一

20、 一一”或者“三三三三”,表示變慢或者變快的意思，按k1選擇；秒位會(huì)變成00,按k2、k3會(huì)在00 80 中變化，數(shù)字越大，表示校正越大，00等于即不校止變快也不校正變慢，例如2+0二2-0這樣的情況。 20秒以上長時(shí)間沒有任何按鍵操作時(shí)，自動(dòng)按變?yōu)檎Ｗ邥r(shí)狀態(tài)。其它功能：1、如杲是在走時(shí)狀態(tài)，正逢到在鬧鈴響（會(huì)長響20秒）中，按ki、k2、k3任意鍵停止發(fā)聲。2、在走時(shí)狀態(tài)，按k3可以讓電了鐘每秒都發(fā)出短短的“嘀”聲，這冇點(diǎn)類似機(jī)械指針式的電了鐘（或 者機(jī)械手表）的聲音，當(dāng)然，聲音耍大得多。這個(gè)功能很有用，例如，我們有些特殊情況時(shí)不能去 看著鐘，但是可以閉上眼睛聽聲音在心中默默數(shù)數(shù)經(jīng)過了多少

21、秒再去操作某某。再按可以關(guān)掉秒發(fā) 士3、幣點(diǎn)報(bào)時(shí)功能：按k2可以開啟和關(guān)閉整點(diǎn)報(bào)時(shí)功能。開啟后每逢整點(diǎn)就會(huì)聽到長響兩秒“嘀”聲。4、鬧時(shí)開關(guān)功能：按k1可以開啟和關(guān)閉定時(shí)鬧鈴功能。關(guān)閉鬧鈴后，以前設(shè)置的數(shù)據(jù)不會(huì)丟失。由于電路設(shè)計(jì)得極其簡單，因此豐富的功能只能由軟件完成，這里軟件設(shè)計(jì)成為了關(guān)鍵。下而介紹 軟件設(shè)計(jì)中采用的一些要點(diǎn)。木電子鐘程序設(shè)計(jì)時(shí)只使用了一個(gè)定時(shí)數(shù)to,其它的中斷全部關(guān)斷，定時(shí)器工作在兩個(gè)8位h動(dòng)加載 初始值狀態(tài)。這是保證走時(shí)精確穩(wěn)定的重要方法。站長看到很多帖本教材上都讓大家川定時(shí)器中斷 來執(zhí)行動(dòng)態(tài)顯示程序和按鍵掃描程序，這是一種很不好的方法，除了浪費(fèi)碩件資源以外，述會(huì)增加 程

22、序復(fù)雜性，還會(huì)影響其它程序運(yùn)行。站長認(rèn)為，越是屮斷程序，就要越寫得簡短，最好兒條指令就立即結(jié)束，對于動(dòng)態(tài)扔描顯示、按鍵 功能等等可以寫在主程序屮讓程序不停的反復(fù)運(yùn)行，如果屮斷多，最人的壞處就是影響到主程序運(yùn) 行時(shí)間不夠，掃描顯示會(huì)出現(xiàn)閃爍，或者按鍵反應(yīng)變慢（一般覺察不出），可是，這乂有另一好處, 你可以隨時(shí)改良程序并口立即看到結(jié)果。led動(dòng)態(tài)掃描顯示是分時(shí)點(diǎn)亮各個(gè)led,利用人的視覺暫留特性，讓人覺得是連續(xù)點(diǎn)亮。當(dāng)點(diǎn)亮的頻 率高時(shí)，說明單片機(jī)有充足的時(shí)間運(yùn)行主程序，5課程設(shè)計(jì)的收獲、體會(huì)和建議5. 1 設(shè)計(jì)實(shí)驗(yàn)出現(xiàn)的問題及解決（1）在檢測cd4511驅(qū)動(dòng)電路的過程屮發(fā)現(xiàn)數(shù)碼管不能正常顯示的狀況

23、，經(jīng)檢驗(yàn)發(fā)現(xiàn) 主要是由于接觸不良的問題，其中包括線的接觸不良和芯片的接觸不良，在實(shí)驗(yàn)過程中， 數(shù)碼管冇幾段二極管時(shí)隱時(shí)現(xiàn)，冇時(shí)會(huì)消失。用5v電源對數(shù)碼管進(jìn)行檢測，一端接地, 另一端接觸每一段二極管，發(fā)現(xiàn)二極管能正常顯示的，再用萬用表歐姆檔檢測每一根線 是否接觸良好，在檢測過程中發(fā)現(xiàn)有兒根線有時(shí)能接通，有時(shí)不能接通，把接觸不好的 線重新接過后發(fā)現(xiàn)能正常顯示了。英次是由于芯片接觸不良的問題，用萬用表歐姆檔檢 測有幾個(gè)引腳木該相通的地方卻未通，而檢測的導(dǎo)線狀況良好，其解決方法為把cd4511 的芯片拔出，根據(jù)面包板孔的的狀況重新調(diào)整其引腳，使其正對于孔，再用力均勻地將 芯片插入面包板屮，此后發(fā)現(xiàn)能正

24、常顯示。（2）在連接晶振的過程中，晶振無法起振。在排除線與芯片的接觸不良問題后重新對 照電路圖，發(fā)現(xiàn)是由于12腳未接地所至。（3）在連接六進(jìn)制的過程中，發(fā)現(xiàn)電路只能4、5的跳動(dòng)，后經(jīng)發(fā)現(xiàn)是由于接到與非門 的引腳接錯(cuò)一根所至，經(jīng)糾正后能正常顯示。（4）在連接校正電路的過程屮，出現(xiàn)吋和分都能正常校正吋，但秒?yún)s受到影響，特別 時(shí)一較分鐘的時(shí)候秒亂跳，而不校時(shí)的時(shí)候，秒從40跳到59,然后乂跳冋40,分和秒 z間無進(jìn)位，電路在時(shí)、分、秒進(jìn)位過程屮能正常顯示，故可排除芯片和連線的接觸不 良的問題。經(jīng)檢杳，校止電路的連線沒有錯(cuò)謀，后用萬用表的直流電壓檔帶電檢測秒十 位的qa、qb、qc和qd腳，發(fā)現(xiàn)qa腳

25、時(shí)有電壓吋而無電壓，再檢測秒到分和分到 吋的進(jìn)位端，發(fā)現(xiàn)是由于秒到分的進(jìn)位未拔掉所至。(5) 在制作報(bào)時(shí)電路的過程中，發(fā)現(xiàn)蜂鳴器在57分59秒的時(shí)候就開始報(bào)時(shí)，后經(jīng)檢 測電路發(fā)現(xiàn)是由于把74hc30芯片當(dāng)16引腳的芯片來接，以至接線都錯(cuò)位，重新接線 后能正常報(bào)時(shí)。(6) 連接分頻電路時(shí)，把時(shí)個(gè)位的qd和時(shí)十位的1腳斷開，然后時(shí)十位的1腳接到 晶振的3腳，吋十位的3腳接到秒個(gè)位的1腳，所連接的電路圖無法正常工作，時(shí)十位 從09的跳，時(shí)個(gè)位只能顯示一個(gè)0,在這個(gè)電路中3腳的分頻用到兩次，故無法正常 顯示，因此要把12進(jìn)制接到74hc390的一個(gè)邏輯電路空出來用于分頻即可，因此把時(shí) 十位的cd451

26、1的12、6腳接地，7腳改為接74hc390的5腳,74hc390的3、4腳斷 開，然后4腳接9腳即可，其中空出的74hc390的3腳就可用于2hz的分頻，分頻后 變?yōu)?hz,整個(gè)電路也到此為正常的數(shù)字鐘計(jì)數(shù)。5. 2.設(shè)計(jì)體會(huì)大二我們學(xué)習(xí)了數(shù)字電子電路和模擬電子電路，對電子技術(shù)冇了一些初步了解，但 那都是一些理論的東西。通過這次對數(shù)字鐘的設(shè)計(jì)與制作，讓我們了解了電路的設(shè)計(jì)程 序，也對數(shù)字鐘的原理與設(shè)計(jì)理念有了一定的了解。我們知道了如何設(shè)計(jì)出1hz的信 號(hào)，也對吋分秒的設(shè)計(jì)有了一定的了解，并且知道在實(shí)際電路一般步驟為由數(shù)字鐘系統(tǒng) 組成框圖按照信號(hào)的流向分級安裝，逐級級聯(lián)，這里的每一級是指組成數(shù)字鐘的各功能 電路。級聯(lián)時(shí)如果出現(xiàn)時(shí)序配合不同步，或尖峰脈沖干擾，引起邏輯混亂，可以增加多 級邏輯門來延時(shí)。同時(shí)，在此次的數(shù)字鐘設(shè)計(jì)過程中，我們更進(jìn)一步地熟悉了芯片的結(jié)構(gòu)及學(xué)握了各 芯片的工作原理和其具體的使用方法，也鍛煉了自己獨(dú)立思考問題的能力和通過查看相 關(guān)資料來解決問題的習(xí)慣。雖然這只是一次簡單的課程設(shè)計(jì)，但通過這次課程設(shè)計(jì)我們 了解了課程設(shè)計(jì)的一般步驟，和設(shè)計(jì)屮應(yīng)注意的問題。設(shè)計(jì)本身并不是冇很重耍的意義, 而是我們對待問題時(shí)的態(tài)度和處理事情的能力。至于設(shè)計(jì)的成績無須看的太過于重要， 而是設(shè)計(jì)的過程，設(shè)計(jì)的思想和設(shè)計(jì)電路中的每一個(gè)環(huán)節(jié)，屯路中各個(gè)部分的功能